قد ۸ دانشآموز بهنامهای $J, K, L, M, N, O, P, Q$ اندازهگیری شده است. میدانیم:
چند ترتیب مختلف از نظر قد برای این دانشآموزان وجود دارد؟
پاسخ
گزینه (۵) درست است.
باتوجه به دادههای مسئله ترتیب $LMNQJ$ بهدست میآید٬ که قبل از $L$ باید فقط یک نفر قرار گیرد٬ اگر $K$ قبل از $L$ باشد٬ آنگاه ترتیب افراد به شکل زیر٬ درمیآید:
$$KL\Box M\Box N \Box Q \Box J \Box$$
که اگر دو نفر $P$ و $O$ پیش هم باشند٬ آنگاه یک خانه از مربعها را انتخاب کرده و آن دو حرف را در آنجا قرار میدهیم(ابتدا $P$ و سپس $O$)٬ که این کار به ۵ طریق ممکن است. اما اگر دو نفر $P$ و $O$ پیش هم نباشند آنگاه دو خانه از مربع را به $\binom{5}{2}$؛ یعنی ۱۰ طریق انتخاب کرده و در اولی $P$ و در دومی $O$ را قرار میدهیم.
اگر $P$ قبل از $L$ باشد٬ آنگاه ترتیب افراد به شکل زیر در میآید:
$$PL\Box M\Box N \Box Q \Box J \Box$$
که اگر دو نفر $O$ و $K$ پیش هم باشند٬ آنگاه یک خانه از مربعها را انتخاب کرده و آن دو حرف را به $2!$ طریق در آن مربع قرار میدهیم( چون باید $K$ قبل از $J$ باشد٬ پس مربع آخر نمیتواند انتخاب شود)٬ این کار به $\binom{4}{1}\times2!$؛ یعنی ۸ طریق ممکن است. اما اگر دو نفر $O$ و $K$ پیش هم نباشند٬ آنگاه یکی از چهار مربع اول را انتخاب میکنیم و $K$ را در آن قرار میدهیم و سپس یکی از چهار مربع باقیمانده را انتخاب کرده و $O$ را در آن قرار میدهیم که این کار نیز به $4\times4$ طریق ممکن است. بنابراین تعداد کل حالات برابر $5+10+8+16$؛ یعنی ۳۹ خواهد شد.